Modul Perintah Apollo Tidak Pernah Menyentuh Bulan. Tapi Itu Memungkinkan Pendaratan.



Ketika sebuah ledakan mengguncang modul layanan Apollo 13 pada 13 April 1970, peran vital kendaraan, dan modul pesawat ruang angkasa modul perintah yang terpasang, tiba-tiba menjadi sangat jelas.

Para astronot kehilangan satu tangki oksigen secara instan, dan yang lainnya rusak parah. Mesin vital yang seharusnya membawa pulang astronot tersingkir dari tugas. Tiga anggota kru memang berhasil pulang, tetapi nyaris – dan hanya dengan menggunakan modul bulan terlampir sebagai sekoci.

Tentu, modul bulan memiliki oksigen, air, dan tenaga. Tetapi itu tidak cukup untuk menopang tiga orang dengan mudah selama empat hari untuk pulang. Dan tentu saja, modul bulan membawa mesin yang mampu membawa astronot ke orbit Bumi dari lingkungan bulan. Tetapi ini jauh dari apa yang dirancang oleh pendarat itu, dan melakukan itu adalah bisnis yang rumit.

Terkait: Apollo 11 at 50: A Complete Guide to the Historic Moon Landing

Jadi, sementara pendaratan di bulan program Apollo, yang dimulai 50 tahun yang lalu pada 20 Juli ini, akan menjadi perhatian utama dalam beberapa minggu mendatang, modul perintah layak mendapatkan waktunya dalam sorotan. Itu adalah pesawat ruang angkasa yang diduduki para astronot saat meluncur ke luar angkasa, dan dalam kebanyakan kasus, dalam perjalanan pulang lagi. Bagaimanapun, hanya modul perintah yang memiliki pelindung panas.

Beberapa sejarawan, seperti Mike Neufeld, seorang kurator senior di Smithsonian National Air and Space Museum, berpendapat bahwa modul perintah tidak dapat digambarkan sebagai pesawat ruang angkasa sendiri, karena itu adalah modul layanan terlampir yang memiliki semua peralatan yang memungkinkan modul perintah berfungsi. (Dengan demikian, Neufeld lebih suka istilah perintah dan modul layanan, katanya kepada Space.com, suatu penggunaan yang sering digunakan NASA.)

Tetapi apakah dalam isolasi atau bekerja dengan mitranya, satu hal yang pasti: Modul perintah terinspirasi oleh setiap pesawat ruang angkasa NASA yang datang sebelum itu. Perbedaan besar? Modul perintah Apollo lebih besar dan mampu menahan lebih banyak panas ketika para astronot masuk ke atmosfer Bumi dengan kecepatan lebih tinggi.

Pengembangan

Apollo adalah yang terakhir dari tiga program pesawat ruang angkasa yang secara bertahap membawa NASA ke misi lunar. Air raksa adalah pesawat ruang angkasa satu orang sederhana yang sebagian besar berlari dengan autopilot, meskipun seorang astronot dapat mengambil alih pada saat-saat penting, seperti saat mendarat.

Gemini, yang dikembangkan setelah para insinyur mulai mengerjakan Apollo, satu langkah lebih besar dari Merkurius, membawa dua astronot. Wahana antariksa dalam seri Gemini menguji tonggak penting misi bulan, seperti docking dan memfasilitasi wahana antariksa saat masih di orbit Bumi.

Tapi itu akan menjadi modul perintah Apollo yang akan terbang ke bulan. Ini dikembangkan oleh North American Aviation. (Perusahaan itu kemudian dikenal sebagai Rockwell Amerika Utara dan sekarang menjadi bagian dari Boeing.)

Modul perintah memiliki hidung silinder yang lebih luas dan lebih rata dibandingkan dengan pesawat ruang angkasa Merkurius atau Gemini, kata Neufeld. Desain Apollo sepenuhnya ditutupi perisai panas, meskipun bagian paling tebal ada di bagian belakang. Apollo komputer, meskipun dengan mudah dikalahkan oleh ponsel hari ini, adalah keajaiban hari itu, berdasarkan chip terintegrasi penghitungan cepat, daripada transistor semikonduktor yang digunakan selama Gemini.

Terkait: Bagaimana Astronot Apollo NASA Pergi ke Bulan

Secara praktis, modul perintah terbang dengan sendirinya hanya selama beberapa jam sebelum masuk kembali, berjalan dengan baterai pada saat itu. Kalau tidak, itu bergantung pada modul layanan, yang menggunakan sel bahan bakar untuk tenaga listrik, sebuah inovasi Gemini yang dibawa Apollo, kata Neufeld. Sel-sel bahan bakar itu dihasilkan air sebagai produk limbah, yang dapat diminum oleh astronot, untuk pertama kalinya di luar angkasa A.S.

Salah satu fitur unik modul perintah dibandingkan dengan pesawat ruang angkasa sebelumnya adalah stasiun navigasi yang dilengkapi dengan televisi dan sekstan, kata Neufeld. "Ini agar para astronot, secara teori, bisa menavigasi jalan pulang ke rumah jika mereka kehilangan kontak dengan tanah," katanya.

Tapi pengaturannya tidak sempurna. Stasiun navigasi memiliki platform panduan berdasarkan giroskop, yang cenderung "melayang" atau kehilangan keakuratan dari waktu ke waktu. Jadi, selama sebagian besar misi, para astronot harus menyetel kembali platform panduan dari waktu ke waktu.

Ini menjadi salah satu masalah yang kurang diketahui dari Apollo 13. Setelah ledakan awal, puing-puing yang dihasilkan dan oksigen dari tangki yang hancur menempel di sekitar pesawat ruang angkasa dalam sebuah demonstrasi yang buruk dari daya tarik gravitasi. Kekacauan membuat sulit bagi para astronot untuk menyelaraskan platform panduan mereka untuk perjalanan pulang. Sebagai gantinya, dalam konsultasi dengan kontrol misi, kru menggunakan langkah-langkah seperti menyelaraskan dengan garis antara siang dan malam di Bumi untuk kembali dengan aman.

Perubahan desain

Modul perintah dan layanan mengalami tiga perubahan desain utama selama masa pakainya, kata Neufeld. Yang pertama datang setelah Apollo 1, ketika kebakaran fatal menewaskan tiga anggota awak pada 27 Januari 1967, ketika mereka menjalankan latihan peluncuran di landasan peluncuran.

Apollo 1 menggunakan versi awal "Blok 1" dari modul perintah, yang menggunakan palka luar dan dalam bersarang untuk segel yang lebih rapat. Ketika kebakaran terjadi di dalam pesawat ruang angkasa, para kru tidak bisa keluar. Lebih buruk lagi, bagian dalam dipenuhi dengan barang-barang yang mudah terbakar yang disimpan dalam kondisi yang mudah terbakar. Ini adalah bahaya kebakaran yang tidak dipertimbangkan NASA dan pabrikannya.

Setelah kecelakaan itu, North American Aviation mendesain ulang pesawat ruang angkasa "untuk menghilangkan bahaya kabel," kata Neufeld, dan menghapus bahan yang mudah terbakar dari modul. NASA juga beralih ke versi pesawat ruang angkasa Block 2, yang memiliki lubang yang bisa dibuka dalam hitungan detik.

Apollo 13 mendorong perubahan lain. Itu Ledakan itu sendiri, NASA kemudian sadari, disebabkan oleh serangkaian masalah kabel dan penanganan di tanah. Masalah-masalah itu memicu kebakaran dalam modul layanan, yang meledakkan salah satu tangki oksigen dan merobek koneksi ke yang lain, Neufeld menjelaskan.

Oksigen sangat penting tidak hanya untuk menjaga astronot tetap bernafas, tetapi juga untuk tenaga, karena ia memasok sel bahan bakar. Jadi, setelah Apollo 13, tangki oksigen ketiga ditambahkan ke modul layanan di seberang teluk dari tangki oksigen oleh sel bahan bakar, kata Neufeld. "Itu memberikan oksigen cadangan jika ada masalah yang merobohkan dua tangki oksigen lainnya," katanya.

Terkait: Mengapa Modul Lunar Tampak Seperti Bug Bulan

Perubahan besar terakhir pada modul perintah dan layanan datang dengan menambahkan kuadran ke modul layanan untuk Apolos 15, 16 dan 17. Misi terakhir ke bulan ini sangat berfokus pada sains. Prioritas itu berarti jadwal sibuk bagi astronot yang tetap tertinggal dalam modul komando sementara dua anggota kru lainnya menjelajahi bulan.

Astronot-modul perintah akan mengambil gambar dan melakukan eksperimen saat masih di dalam pesawat ruang angkasa. Kemudian, dalam perjalanan pulang, astronot itu akan melakukan perjalanan ruang angkasa untuk mengambil film dari kamera yang memotret permukaan bulan dari luar pesawat ruang angkasa, serta hal lain yang perlu kembali ke Bumi, kata Neufeld.

Saat ini, warisan modul perintah hidup dalam pesawat ruang angkasa baru yang dirancang untuk terbang dalam beberapa tahun ke depan. Itu termasuk dua kendaraan awak komersial, Kru Naga SpaceX dan Boeing's CST-100 Starliner, masing-masing dirancang untuk membawa kru ke Stasiun Luar Angkasa Internasional. NASA sedang membangun penerusnya sendiri ke modul perintah juga, sebuah pesawat ruang angkasa bulan disebut Orion, dijadwalkan untuk diuji pada perjalanan putaran pertama bulan tidak lebih awal dari tahun 2020.

Ikuti Elizabeth Howell di Twitter @ Howellspace. Ikuti kami di Twitter @Spacedotcom dan terus Facebook.